Водородный генератор своими руками: пошаговая инструкция

Водородный генератор своими руками: пошаговая инструкция

Электролизер, именно так называется прибор, именуемый также водородным генератором. Он представляет собой устройство, работа которого основана на использовании физико-химического процесса разложения воды под действием электрического тока на водород и кислород. Это процесс называется электролизом, он давно известен и изучается в средней школе.

• Водородный генератор ↓
• Описание и принцип работы ↓
• Область применения ↓
• Устройство ↓
• Простейший электролизер ↓
• Материалы и инструменты ↓
• Процесс изготовления ↓
• Водородный генератор для автомобиля ↓
• Устройство современных электролизеров ↓
• Виды катализаторов ↓
• Преимущества ↓
• Меры безопасности ↓
• Советы/рекомендации ↓

Генератор водорода: устройство и его принцип работы

Использовать водород для обогрева жилых домов очень выгодно, так как он обладает высокой теплотворной способностью и при этом не происходит выделения вредных веществ. Однако в чистом виде добыча водорода невозможна, большое содержание его находится в реках, морях и океанах. Организм человека даже состоит из 63% водорода.

Чистый водород можно получать из многих различных химических соединений, например, водорода и кислорода. Самый известный способ получения водорода – это электролиз воды.

Чтобы получить чистый водород необходимо воду расщепить на два атома (НН) водорода и атом кислорода (О). Это и есть принцип работы водяного генератора: получение водорода с помощью электролиза. Газ, который выделяется при этом, назвали в честь великого физика Брауна и он имеет формулу ННО. Такой газ при сгорании не образует вредных веществ и является экологически чистым продуктом. Однако смесь водорода с кислородом образует в итоге горючий газ, который является взрывоопасным. Поэтому используя в домашних условиях электролизер, нужно соблюдать дополнительные меры безопасности.

Перед тем как приступить к использованию генератора водорода, нужно тщательно ознакомиться с инструкцией

Водяной двигатель имеет такое устройство:

• Генератор водородного типа, где и происходит электролиз;
• Горелка, она устанавливается в самой топке;
• Котел, он выполняет функцию теплообменника.

На производство такого газа, как браун, используется в четыре раза меньше энергии, чем выделяется при его сгорании. Электричество при этом расходуется очень экономно, а топливо, которое ему необходимо – это обычная вода.

Возможности аппаратов ГВ и ГВ-ВЧ

• Микропроцессорное управление.
• Многоступенчатая система очистки газа.
• Высокий КПД используемого источника питания электролизера обеспечивает уменьшение тепловыделения.
• Автоматический перелив, который исключает провалы по давлению.
• Высокая защита по превышению значений тока электролизера и давления водорода.
• Продление срока службы электролизера обеспечивается за счет регулировки производительности водорода.
• Возможность управления температурным режимом дожигателя кислорода.
• Индикация влажности водорода позволяет исключить попадание в линии потребителя влаги.

Индикатор влажности расположен на верхней или передней панели генератора.

Оба устройства оснащены , на которых идентифицируются основные параметры: показатели заданного и выходного давления, значение тока электролизера, уровень расхода водорода, температура дожигателя.

Управление и обслуживание

Прибор оснащен четырехкнопочной клавиатурой, которая служит для задания параметров и управления. Генератор может длительное время работать в непрерывном режиме. Для заправки используется особо чистая или бидистиллированная вода, причем дозаправку можно производить без отключения устройства, на ходу. Их преимуществом является то, что они существенно сокращают, или даже полностью исключают использование баллонных газов для обеспечения хроматографов и газоанализаторов питанием. Для питания используется в основном бидистиллированная вода, качество которой должно быть не ниже воды по , а удельное электрическое сопротивление — не меньше 1 Мом х см.

Приборы работают от однофазной электрической сети переменного тока напряжением от 187 до 242 Вт, частота (50±1) Гц.

Максимальная безопасность устройств достигается за счет отсутствия в них такого запаса вещества, который может за короткий период времени заполнить хроматограф или лабораторию. Производительность прибора исключает возникновение взрывоопасных ситуаций, поэтому генератор считается безопасным в использовании.

Технические характеристики генераторов водорода

*по заказу 6 атмосфер

Генератор водорода от производителя

Чтобы приобрести генератор водорода и другое оборудование компании , вам следует связаться с нашими менеджерами по номеру телефона или отправить заявку по электронной почте m_chrom@.ru. Доставка может быть осуществлена личным транспортом или транспортной компанией по адресу клиента. Сроки поставки зависят от расположения конкретного региона. Цена уточняется при оформлении заказа. Адреса офисов продаж представлены в разделе «Где купить».

Как собрать генератор водорода собственноручно?

Очень часто котел, работающий на водороде, применяется для обогрева полов. Данные системы в настоящее время встречаются очень разнообразной мощности. Мощность котлов бывает достаточно разнообразная, начиная от 27Вт и очень долго. Можно взять один очень мощный котел для обогрева сразу всего дома, а можно пару маленьких. Ставятся они собственными силами, но, как выполнить водородный генератор собственными руками?
Перед тем как начать строить топливную ячейку нужно иметь под руками такие инструменты:

• ножовку по металлу;
• дрель с набором свёрл;
• набор рожковых ключей;
• плоская и шлицевая отвёртки;
• болгарка («угловая шлифмашина») с установленным кругом для нарезания металла;
• мультиметр и расходомер;
• линейка;
• маркер.

Кроме того, если вы решите сами заниматься сооружением ШИМ-генератора, то для его настройки потребуются осциллограф и частотомер.
Для того чтобы сделать водородный генератор для обогрева приватизированного дома рассмотрим полностью «сухую» схему электролизера с использованием электродов из пластин нержавейки.

Предоставленная ниже инструкция показывает процесс конструирования водородного генератора:

1. Сооружение корпуса топливной ячейки. Роль стенок находящихся по бокам каркаса играют пластины оргалита или органического стекла, нарезанные по размерам грядущего генератора. Необходимо сказать, что он размеров агрегата зависит его продуктивность, но и расходы на получение ННО будут значительно выше. Для сооружения топливной ячейки оптимальными являются размеры от 150?150 мм до 250?250 мм.
2. В любой из платин сверлятся отверстия под входной и выходной штуцера для воды. Помимо прочего, нужно сверление в боковой стенке для выхода газа и 4-ре отверстия в углах Для того чтобы объединить детали реактора между собой.
3. При помощи угловой шлифмашинки из листа нержавеющей стали марки 316L, режут пластины электродов. Они по размерам обязаны быть меньше стенок на 10-20 мм. Кроме того, в процессе изготовления каждой детали, в одном из углов нужно оставлять маленькую контактную площадку. Это нужно Для того чтобы объединить негативные и позитивные электроды в группы перед их подключением к питанию.
4. Для получения нужного количества ННО, нержавеющую сталь следует обработать наждачкой с мелкой фракцией с обеих сторон.
5. В каждой пластине сверлятся два отверстия: сверлом чей диаметр должен быть 6-7 мм – для подавания в пространство между электродами воды и диаметром 8-10 мм – для отвода газа Брауна. Точки высверливания рассчитывают с учетом мест монтажа соответствующих подводящих и выходного патрубков.
6. Приступают к сборке генератора. Для этого в оргалитовые стены устанавливают соединительные элементы с резьбой с двух строн работающие для водоподачи и отбора газа. Места их присоединений тщательнейшим образом герметизируют автомобильным или сантехническим герметиком.
7. После чего одну из прозрачных корпусных деталей ставят на шпильки, после чего кладут электроды. Кладка электродов должна начинаться с кольца для уплотнения. Необходимо обратить свое внимание: поверхность электродов должна быть полностью ровной, в другом случае детали с разноименными зарядами будут касаться, что вызовет короткое замыкание!
8. Пластины нержавеющей стали разделяют от боковых поверхностей реактора при помощи уплотнительных колец, сделанных из силикона, паронита или остальных материалов. Важно чтобы он был не толще 1 мм. Похожие детали применяют как дистанционные прокладки между пластинами. В процессе укладки следят, чтобы контактные площадки разноименных электродов были сгруппированы по противоположные стороны генератора.
9. Как только уложена последняя пластина устанавливают кольцо уплотнения, после этого генератор закрывается второй оргалитовой стенкой, а саму конструкцию объединяют при помощи гаек и шайб. Делая данную работу, с большим вниманием нужно следить за равномерностью затяжки и отсутствием перекосов между пластинами.
10. При помощи полиэтиленовых шлангов генератор подсоединяется к емкости с водой и бабблеру.
11. Контактные площадки электродов между собой соединяются любым методом, после этого к ним подводят провода питания.
12. На топливную ячейку подается напряжение от ШИМ-генератора, после этого приступают к настройке и регулировке аппарата по самому большому выходу газа ННО.

Для того чтобы получить газ Брауна в нужном количестве какое будет достаточным чтобы приготовить пищу и отопления, устанавливают несколько генераторов водорода которые работают параллельно.

Принцип работы ННО генератора

Принцип работы прибора прост и основан на электролизе, т.е. посредством электрического тока вода преобразуется в водород и кислород.

Производители ННО обещают экономию топлива от 20% до 60%. Эффект экономии достигается из-за лучшего горения смеси топлива и гремучего газа.

Обычная топливовоздушная смесь сгорает лишь на 50%, отсюда и уменьшение КПД двигателя. А выгорание гремучей смеси близко к 100 %.

Комплект HHO оборудования состоит из следующих элементов:

• генератор
• PWM — блок питания генератора
• модуль контроля (EFIE)
• фильтр-осушитель
• противовзрывной клапан
• шланги с крепежом

Водородное отопление дома

Схема работы водородного котла и преимущества такого способа отопления

Способ отопления жилища при помощи водородного котла был придуман относительно недавно в Италии (а автомобильный двигатель на водороде, кстати, ещё в 1960-х годах). Раньше учёные тоже задумывались над использованием водорода в качестве “домашнего” топлива, однако, была одна проблема: сделать котёл из привычных материалов не получалось из-за очень высокой температуры горения этого газа.

Теперь же ситуация изменилась: водородные котлы делают из таких же материалов, как и все остальные. Отзывы о них преимущественно положительные, их можно найти, зайдя на любой тематический форум.

Если кто-то услышит выражение “газ Брауна”, то здесь волноваться не стоит: речь идёт не об иприте или смеси для активации ядерного заряда. Это смесь водорода и кислорода, которая должна активизироваться при помощи кислородно-водородного электролиза (в устройстве вставлен электролизёр). Большинство установок работает именно на этом газу.

Процесс получения водорода с помощью электролиза

Процесс отопления предельно прост: в специальной установке (котле) есть резервуар с водородом. При температуре в 300C° газ начинает взаимодействовать с кислородом, образуя воду и пар, которые и распределяется по системе трубопроводов внутри жилых домов.

Из преимуществ такого вида отопления можно выделить следующие:

Водород – это ещё и один из наиболее экологически чистых видов топлива

• водород попросту не имеет продуктов горения за исключением воды (конденсируемая вода попадает в отопительный трубопровод – никаких дымоходов держать не придётся);
• абсолютная экологическая безопасность;
• водород не воспламеняется, а отдаёт большое количество тепловой энергии при взаимодействии с кислородом (в результате этой каталитической реакции и образуется вода);
• фактическая температура теплоносителя – 40C° (может показаться, что немного, однако теплопотерь у такого способа отопления быть не может априори).

Покупать водородные генераторы производства Поднебесной небезопасно! В основном, они изготавливаются из самых дешёвых материалов, с использованием некачественной гарнитуры. Теоретически это может привести к взрыву котла.

Преимущества и недостатки водорода как топлива

Собственно, преимуществ у водорода много. Как уже отмечалось выше, это один из самых распространённых газов на планете (во Вселенной – самый распространённый), доступный и экологический чистый вид топлива.

В общем, среди достоинств можно выделить следующие:

Каталитическая реакция водорода позволяет получить очень большое количество энергии

• повсеместно распространён (обычно его помещают в баллоны – как и сжиженный газ);
• система отопления на водороде, по сути, образует собой замкнутый цикл, в который не требуется вмешательство человека;
• относительная дешевизна топлива;
• при использовании водорода среднестатистический прибор выделяет 121 МДж/кг энергии, а аналогичный показатель у того же популярного пропана – 40 МДж/кг.

Есть у водородного топлива и свои недостатки:

• вероятность взрыва котла при превышении нормированного давления в котле;
• если брать российские условия, то не всегда можно найти водородные баллоны в шаговой доступности (это не природный газ пропан всё-таки);
• иногда температура, выделяемая при каталитической реакции, может быть настолько велика, что для выхода пара и воды нужно делать отдельный дымоход (правда, это если речь идёт о старых установках – в современных пар и вода сразу попадают в трубопровод, являясь теплоносителем);
• высокий уровень шума;
• большое потребление воды.

Схема устройства блока управления водородным котлом

Виды водородных котлов

Сразу надо сказать, что принципиально между собой водородные генераторы для отопления не различаются вовсе. Единственное различие будет наблюдаться в плане мощности, материала корпуса и других критериев. Для примера можно рассмотреть характеристики двух аналогичных американских водородных котлов “HHO” и “Star 1000” (номер модели – 1.1):

С помощью водородного котла даже небольшой мощности можно отапливать большое помещение

• энергопотребление генератора – 1,2-3 КВт за 1 час;
• расход воды – 5,5 литров за 24 часа;
• генерирует от 1,2 до 2 литров топлива в течение суток;
• может отапливать помещение, площадью до 250 м²;
• минимальный эксплуатационный срок службы – 15 лет.
• число контуров – 2 (один из них отопительный, второй – нагревательный, который может быть установлен дополнительно);
• приблизительная стоимость на отечественном рынке – 3000-3500 USD.

Как и любой другой генератор, водородный работает не беспрерывно, а по мере нагрева помещения. Электроэнергии по этой причине генератор расходует мало – из-за этого точно переживать не стоит.

Критерии выбора котла

Генератор надо выбирать, обращая внимание на следующие критерии:

1. Мощность;
2. Число контуров;
3. Уровень потребления электрической энергии;
4. Производитель.

По мощности котлы могут быть самыми разными: от 27 Вт до, по сути, бесконечности. Можно купить один котёл очень большой мощности сразу для отопления всего дома, а можно и несколько маленьких.

Сегодня в сети можно найти множество видео, где народные умельцы показывают, как своими руками сконструировать генератор. Так делать категорически нельзя! Водород – крайне взрывоопасен, малейшее несоблюдение технологии постройки может привести к самым страшным последствиям!

Принцип работы водородного генератора

Несколько советов по эксплуатации котла

При правильной эксплуатации водородный агрегат прослужит не положенные ему 15 лет, а все 20 или даже 30. Да и починить такое оборудование не составит труда – принципиально схема котла не очень отличается от работающих на любом другом виде топлива.

Итоги

Сейчас водородный двигатель уже не плод фантазии учёных, а вполне реальная разработка, которую можно сделать самостоятельно. Конечно, по характеристикам подобный агрегат будет уступать заводской модели. Но экономия для ДВС всё равно будет заметной.

Водородные двигатели не просто помогают сократить потребление бензина, но и являются полностью безопасными для окружающей среды. Именно поэтому уже в первом квартале продажи водородного автомобиля марки «Тойота» побили все рекорды в Японии.